支座(支座節點)結構與基礎的連接區簡化為支座,按其受力特征分為五種:活動鉸支座(滾軸支座),固定鉸支座,定向支座(滑動支座),固定(端)支座和彈性(彈簧)支座。支座在提供反力的同時產生相應的位移,反力與位移的比值保持不變,稱為彈性支座的剛度系數。彈性支座既可提供移動約束,也可提供轉動約束。當支座剛度與結構剛度相近時,宜簡化為彈性支座。當結構某一部分承受荷載時(如研究結構穩定問題),其相鄰部分可看作是該部分的彈性支承,支座的剛度取決于相鄰部分的剛度(如將斜拉橋的斜拉索簡化為彈簧支座)。當支座剛度遠大于或遠小于該部分的剛度時,彈性支座則向前四種理想支座轉化。
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網架(網殼)結構的支座節點應能保證可靠地傳遞支承反力,因此必須具有足夠的強度和剛度。在豎向荷載作用下,支承節點一般均為受壓,但在一些斜放類的網架中,局部支座節點可能承受拉力作用,有時還可能要承受水平力的作用,設計時應使支座節點的構造適應它們的受力特點。同時支座節點的構造還應盡量符合計算假定,充分反映設計意圖。由于網架(網殼)結構是高次超靜定的桿件體系,支座節點的約束條件對網架的節點位移和桿件內力影響較大;約束條件在構造和設計間的差異將直接導致桿件內力和支座反力的改變,有時還會造成桿件內力變號。因此對網架(網殼)結構支座節點的設計應給予足夠的重視。
支座特別適用大轉角要求的橋梁使用:A、支座反力(堅向承載力)可分為16級:1000,1500,2000,2500,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9000,10000,12500,15000,17500,20000kN,大于20000kN時單獨設計加工。B、設計轉角分為 0.01 0.015和0.02rad。C、設計位移量:順橋向:1000~2500KN,e=±50mm;3000~1000kN;e=±50mm,±100mm和±150mm。橫橋向:采用DX多向活動支座,e=±20mm。設計位移量根據工程需要可進行變更。D、設計摩擦系數在聚四氟乙烯板有硅脂潤滑條件下,應力為30Mpa左右時,取值如下:常溫(-25℃~+60℃)0.03;低溫(-40℃~+40℃)0.05E、橡膠支座可承受的水平力:縱向活動支座(ZX)橫橋向水平力為支座反力的10%;固定支座(GD)承受水平力為支座反力的10%。
平面為圓形或多邊形的網架會存在斜邊界(圖3.1a)。矩形平面網架利用對稱性時,對稱面也存在斜邊界斜邊界有兩種處理方法,一種是根據邊界點的位移約束情況設置具有一定截面積的附加桿,如節點沿邊界法線方向位移為零,則該方向設一剛度很大的附加桿,截面積A=106~108(圖3.1.b);如該節點沿邊界法線方向為彈性約束,則調節附加桿的截面積,使之滿足彈性約束條件。這種處理方法有時會使剛度矩陣病態。另一種方法是對斜邊界上的節點位移做坐標變換,將在整體坐標下的節點位移向量變換到任意的斜方向,然后按一般邊界條件處理。對于復雜的下部支承系統,網架(網殼)支座相對于下部結構的位移通過彈性約束方法不易模擬,支座節點的邊界條件很難確定,此時可以借助相關的空間結構有限元分析與設計軟件,直接將支承結構上部網架(網殼)一起進行整體建模、計算分析。這樣不必另外計算支承結構的等效彈簧剛度,也避免了簡化為彈簧時的誤差,計算效果好。